信道码分复用设计与仿真

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1、课程设计I（数据通信原理）设计说明书学生姓名学号班级成绩指导教师数学与计算机科学学院201年月日课程设计任务书课程设计名称:课程设计题目:完成期限：设计内容：201—201学年第1学期课程设计1（数据通信原理）信道码分复用的设计与仿真自年月日至年月日共2周使用Matlab/Simulink仿真软件，设计信道复用系统。最后根据课设的内容和设计的结果，书写课程设计说明书一份（按格式书写）。说明书中要求画出整个系统框图、各点波形，并说明工作原理。在图屮表示出各点波形。系统能测试其各分系统波形的频谱特性，在图屮表示出各点频谱。根据通信原理，并分析说明

2、各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）。设计上交内容：设计说明书一份（按格式书写）；仿真测试文件。指导教师：教研室负责人:课程设计评阅评语：指导教师签名:对于信道码分复用的设计与仿真，主要是根据码分多址基础原理扩频通信，以MATLAB为平台，采用S1MLLINK等工具来建立仿真系统。整个仿真系统主要由信源、极性转换、扩频、解扩和限幅五个模块组成，其川将四个信源信号与四个互相正交的码片序列相乘进行扩频，然后柱加以达到信道复用的目的，再将四个信号分离并译码，译码后的波形与源信号波形一致。关键词：扩频；码分复用；MATLAB1课题描述12

3、扩频技术的理论基础22.1扩展频谱通信原理22.2码片序列23SIMULINK建模与仿真概述34码分复用仿真原理框图45码分复用通信系统仿真模型56码分多址仿真模型各个子模块介绍76.1源信号生成76.2双极性转换76.3扩频模块86.4解扩模块96.5限幅模块107信源译码118总结12参考文献121课题描述当前无线通信系统中存在三种主要的多址技术：频分多址接入、时分多址接入、码分多址接入。本文通信系统采用码分多址技术。频分多址方式是以传输信号载波频率的不同划分来建立多址接入。其特点：频率规划复杂，需要严格的频率规划；基站复杂庞大，需重复配

4、置收发信设备；越区切换复杂。时分多址方式是以传输信号存在时间的不同划分来建立多址接入。其特点：基站复杂性减小，不需要双工器；系统设备必须有精确的定时和同步；需要自适应均衡技术。码分多址方式是以传输的信号码型的不同划分来建立多址接入。采用码分多址接入协议的通信系统给小区内的每个用户分配一条单独的扩频码，各个用户分配的码字之间互不相关。就降低干扰增加容量得到系统性能的改善和提高方面，有优化技术：功率控制、软切换、多用户检测和智能天线技术等。码分多址系统的主要优点是保密性好；抗干扰能力强；采用了软切换；采用频率、时间和空间分集；较低的发射功率；兼容

5、性好；频率利用率高，不需频率规划。由于各用户使用经过特殊挑选的的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。采用码分多址可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量，降低手机的平均发射功率。2扩频技术的理论基础2.1扩展频谱通信原理扩频的定义为：用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身带宽的一种传输方式，频带的扩展由独立于信息的扩频码来实现，与所传信息数据无关，在接收端用同步接收实现解扩和数据恢复。根据香农定理即C=Wlog2(1+S/N)，可得对于给定的信息传输速率，可以用不同的带宽和信噪比的组合來传输，即信噪比

6、和信道带宽对以互换。扩频通信系统正是基于此理论，将信道带宽扩展许多倍以换取信噪比上的好处，增强系统的抗干扰能力。扩频通信中，信源编码可减小信息的冗余度，提高信道的传输效率。信道编码增加信息在信道传输中的冗余度，使其具有检错或纠错能力提高信道传输质量。调制使经信道编码后的符号能在适当的频段传输。扩频和解扩是为了提高系统的抗干扰能力而进行的信号频谱展宽和还原。码分多址系统应用扩频通信原理。在发送端，将要传输的信息通过与伪随机码序列进行调制，使其频谱展宽，即“扩频”；在接收端，用与发送端相同的码序列进行“反扩展”，将宽带信号恢复成窄带信号，即“解扩

7、”。窄带干扰信号由于与伪随机序列不相关，在接收端被扩展，从而使进入信号频带内的干扰信号功率大大降低，增加解调器输入端的信噪比。一个典型的扩频通信系统框图如图2.1所示。图2.1典型的扩频通信系统模型2.2码片序列在码分多址中，每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片。通常m的值是64或128。使用码分多址的每一个站被指派一个唯一的mbit码片序列。一个站如果要发送比特1,则发送他自己的mbit码片序列。如果亚发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。为了方便，将码片的0写为-1,将1写为+1。码分多址系统的一个重要特点就是给每一个站分配的

8、码片序列不仅必须各不相同，并且必须互相正交。令向量S表示站S的码片序列向量，再令T表示其它任何站的码片向量。两个不同的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积都是0